JP2024086083A - ラップフィルムの巻付け装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フィルムを荷物集合体の外周面に対して水平方向に巻付けが可能で、さらに自動的に巻付け作業を行うことができる、ラップフィルムの巻付け装置を提供することである。【解決手段】荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け開始状態で、フィルム４０を引き出すためのフィルムロール３０を、荷物集合体２０の外周面２２に沿って、一周以上移動した状態で、フィルムロール３０を保持部２３０における荷物集合体２０の反対側を越えて、予め設定した長さ移動した状態で、端部処理装置２１０の保持部２３０で挟み込んでいたフィルム巻付け開始端４４を開放し、さらに保持部２３０を下方向にフィルム４０の幅を越えて移動し、その後、端部処理装置２１退避させるようにした、ラップフィルム巻付け装置１００。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の荷物を有する荷物集合体の補強などのために、その外周にラップ用のフィルムを巻付ける、ラップフィルムの巻付け装置に関する。
複数個の荷物を集めて、運搬あるいは保管に適した大きさの荷物集合体を作り、前記荷物集合体の外周にラップ用のフィルムを巻付けて、前記荷物集合体を補強することが、以前から行われている。荷物集合体の外周にラップフィルムを巻付ける方法としては、例えば特許文献１に記載の方法がある。この方法は、商品を段ボール箱に詰め、前記段ボール箱を積み重ねて荷物集合体である荷物８０を作る。荷物８０をターンテーブル５１に載せ、ターンテーブル５１を回転させる。このようにすることで、ストレッチフィルムロール６０から引き出されたストレッチフィルムが、前記荷物集合体である荷物８０の外周に巻付けられる。
また特許文献２にも同様の技術が記載つれている。このように背景技術として、包装対象の荷物集合体自身を回転させて、包装用フィルムを巻付ける方式が、特許文献に記載されている。しかしこの方式は、包装対象の荷物集合体を回転台に載せるための移動作業が必要となる。一般に処理量を増やすためには搬送用コンベアが用いられる。この場合に搬送用コンベアから、包装対象の荷物集合体を回転台に移動する作業が加わることになる。
特許文献３には、搬送用コンベアであるコンベアベルト２６により運ばれてきた荷体２４にフィルムウエブ５８を巻付ける技術が記載されている。ここに記載されているフィルムウエブ５８の巻付け方向は、上下方向言い換えると縦方向である。また作業員が付き添って巻付け作業が行われることが記載されている。縦方向に巻く方式は、なにも対策しなければ、コンベアベルト２６を荷体２４と共に巻きつけてしまうことになる。特許文献３では、給送コンベア１２と取出しコンベア２０とを分離し、両コンベアの間を空け、ここにリング包装装置１０を配置している。このようにリング包装装置１０を設ける場合に、コンベアを切り離すことが必要となる。望ましくは、このようなコンベアを分離する方法はできるだけ取りたくない。
特開２０２１－８４６４８号公報 特開２０１６－２１６０５２号公報 特公昭５９－４６８４５号公報
搬送用コンベアにより搬送されてきた荷物集合体に対して、搬送用コンベアに載せた状態で、補強のためのフィルムを荷物集合体に巻付けことが可能となることが望ましい。このためには、荷物集合体の重力が作用する方向である縦方向に対して、これを横切る方向である横方向のフィルムを巻付けることが可能なラップフィルムの巻付け装置が望ましい。さらに加えて、荷物集合体に対して自動的にフィルムの巻付けが可能な、ラップフィルムの巻付け装置が得られることが望ましい。
自動的に荷物集合体に対してフィルムを巻付け可能とするためには、新たな課題を解決することが必要となる。例えば特許文献３に記載の方法では、巻付け用のフィルムを荷物集合体に対して上記縦方向に巻付けている。この場合はフィルムを荷物集合体に巻付けるときに生じる力が、荷物集合体を載せている台の方向となる。従ってフィルムの巻付けにより荷物集合体に加えられる力が、荷物集合体を載せている上記台によりくい止められる。このため荷物集合体が歪んだり崩れたりするのを防止できる。
台に載せられている荷物集合体に対して、重力の方向である縦方向にフィルムを巻付ける場合には、フィルムにより荷物集合体に加えられる力が、上述したように、上記台により受け止められるので、荷物集合体のずれや崩れを防止できる。しかし荷物集合体の横方向に対しては支えが無い。もちろん横方向の支えを設けても良いが、支えが無くてもフィルムを横方向に巻付けることが可能となることが望ましい。複数の荷物が寄せ合わされて荷物集合体ができている場合でも、自動的にフィルムによる荷物集合体への巻付けが可能となることが望ましい。この場合、荷物どうしが接着されているのではなく、単に並べられて配置しているだけであり、荷物集合体に横方向の力が加わると、荷物集合体を構成している荷物がずれてしまう。
このためには、フィルムの巻付け作業において、フィルムの張力が荷物集合体にできるだけ加わらないことが望ましい。巻付け用のフィルムによる大きな力が荷物集合体に加わると、荷物集合体がずれたり崩れたりする。もちろん荷物集合体にフィルムを巻付けていくと、フィルムにより補強され、だんだん崩れにくくなる。従って荷物集合体へのフィルムの巻き始めが、最もずれや崩れが起きやすい。現状では作業員が傍にいて、巻き始めの作業は作業員が行っている。しかし巻き始めの作業も含めて自動化できることが望ましい。
本発明の目的は、フィルムを荷物集合体の外周面に対して水平方向に巻付けが可能で、さらに自動的に巻付け作業を行うことができる、ラップフィルムの巻付け装置を提供することである。
〔第1の発明〕
第1の発明は、複数個の荷物を有する荷物集合体の外周面に巻付けるためのフィルムを供給するフィルムロールと、前記フィルムロールを前記荷物集合体の前記外周面に沿って移動するためのフィルムロール移動装置と、前記フィルムロールから供給された前記フィルムにおける前記外周面への巻付けのための開始端となるフィルム巻付け開始端を保持する端部処理装置と、を備え、
前記端部処理装置は、前記荷物集合体を搬送する搬送装置の両サイドの内の一方側に設けられ、
前記端部処理装置は、前記フィルム巻付け開始端を挟み込んで保持するための保持部を有し、
前記荷物集合体が前記搬送装置により搬送されてくる状態では、前記端部処理装置は、前記保持部を前記一方側における設定された退避ラインよりも外側に移動して保持し、
前記荷物集合体に前記フィルムの巻付けを開始する巻付け開始状態では、前記端部処理装置は前記フィルム巻付け開始端を保持する前記保持部を、前記退避ラインを越えて、前記退避ラインの内側方向である、前記荷物集合体の前記外周面に向けて移動して、前記フィルム巻付け開始端を前記荷物集合体の前記外周面に近接して保持し、
前記巻付け開始状態では、前記フィルムロール移動装置は前記フィルムロールを前記荷物集合体の前記外周面に沿って移動し、
前記フィルムロールが前記荷物集合体の前記外周面に沿って一周した状態で、前記フィルムロール移動装置は、前記保持部における前記荷物集合体の反対側を通るように、前記フィルムロールを移動し、
前記フィルムロールが前記保持部における前記荷物集合体の反対側を越えて移動した状態で、前記端部処理装置の前記保持部が、挟み込んでいた前記フィルム巻付け開始端を開放し、さらに前記保持部を上下方向に前記フィルムの幅の長さを越えて移動し、さらに前記端部処理装置は前記保持部を設定された前記退避ラインを越えて前記一方側に於ける外側に移動して保持する、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置、である。
〔第１の発明の作用効果〕
搬送されてきた荷物集合体にフィルムを自動的に巻付けることが可能なラップフィルム巻付け装置を得ることは、作業の効率向上の観点から大変重要である。しかし作業員が傍にいて、フィルムによる荷物集合体の巻付け開始や巻付け終了の作業を行っているのが現状である。前記荷物集合体は、複数個の前記荷物を重ねて、多くの場合は、多数の荷物を重ねて作られる。このため前記荷物がずれたり、崩れたりし易い。これを防ぐために前記荷物集合体の前記外周面に前記フィルムを幾重にも巻付けて補強される。
前記フィルムによる補強をこれから開始することになる巻き始め時点では、前記荷物が最もずれ易く、また崩れ易い。第１の発明では、フィルム巻付け開始端を新しい荷物集合体における前記外周面に近接して配置し、さらにフィルムロールを前記新しい荷物集合体の前記外周面に沿って移動する。前記フィルムによる巻き始め時点、すなわち前記フィルムロールが回転を始め、前記フィルムロールから前記フィルムが引き出される最初の状態では、前記フィルムの張力は安定しない、色々変化する状態である。このような巻き始めの状態での前記フィルムの張力は、第１の発明では、前記荷物集合体に作用するのではなく、前記フィルム巻付け開始端を保持している前記保持部に作用する。もちろん前記フィルムロールは前記荷物集合体の前記外周面に沿って移動するので、前記外周面の角を通過した状態では、前記フィルムの張力が、前記荷物集合体を構成する前記荷物に作用する。しかし巻き始め状態と比較すると、前記フィルムロールの回転は安定しており、前記フィルムの張力は安定している。このため、前記フィルムの張力のピーク値を低くすることができる。例えば前記フィルムを円軌道で移動させた場合、前記荷物集合体の断面が四角形であるとすると、前記四角形の角に大きな力が加わり、前記荷物がずれたり崩れたりする可能性が高くなる。
前記荷物集合体の前記外周面を一周するためには、前記フィルムロールは移動方向を変えるので、前記フィルムロールが移動を開始した後、前記フィルムの張力は前記荷物集合体に加わることになる。しかし第１の発明では、前記荷物集合体の前記外周面に沿って前記フィルムロールを移動することにより、前記フィルムロールからの前記フィルムの引出し速度を安定化することができる。このため前記フィルムの張力を小さい状態に維持することが可能となる。
前記フィルムロールが、前記荷物集合体の前記外周面に沿って一周して、前記端部処理装置の前記保持部における、前記荷物集合体の反対側を越えて、前記フィルムロールが移動した状態で、前記保持部が挟み込んでいた前記フィルムの前記フィルム巻付け開始端を開放し、前記端部処理装置の前記保持部を、前記退避ラインの外に退避させる。前記フィルム巻付け開始端に、新たに前記フィルムロールから引き出された前記フィルムが密着することで、両フィルム間の空気が排除されて吸着する。このため、前記荷物集合体に大きな力が加わる可能性が低減される。このため、安定した状態で自動的に前記荷物集合体への前記フィルムの巻付けを行うことができる。
〔第２の発明〕
第２の発明は、第１の発明のラップフィルム巻付け装置において、
前記端部処理装置は、前記保持部に加えて、前記保持部に並べて配置された、前記フィルムを切断するための切断処理部を、有しており、
さらに前記保持部は前記フィルムロールに近い側に設けられ、また前記切断処理部は前記フィルムロールから遠い側に設けられている、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置、である。
〔第２の発明の作用効果〕
搬送されてきた前記荷物集合体に対する前記フィルムの巻付け作業が終了した後、新たな荷物集合体に対する巻付け作業をスムーズに開始できることが、巻付け作業の自動化において大変重要である。第２の発明では、前記保持部と前記切断処理部とを、並べて配置するとともに、前記保持部を前記フィルムロールに近い側に設け、前記切断処理部を前記フィルムロールから遠い側に設けている。このようにすることで、前記保持部と前記切断処理部とを、相互に助け合う状態で動作させることができるので、作業性が向上するだけでなく、作業に伴う動作を安定して行うことができる。
前記荷物集合体に対する前記フィルムの巻付け作業の終了時点で、前記フィルムロールから引き出されたフィルムを前記保持部で保持することができ、これにより前記フィルムを固定することができる。このため前記切断処理部による切断動作を安定して行うことができ、信頼性が向上する。一方前記保持部は、並べて配置された前記切断処理部で切断でき、前記保持部の直後で前記フィルムを切断できる。これにより前記フィルム巻付け開始端となる部分を正確に保持でき、次の作業に繋ぐことができる。
〔第３の発明〕
第３の発明は、第２の発明のラップフィルム巻付け装置において、
前記端部処理装置の前記保持部は、保持用受板と前記保持用受板に向かって移動することにより前記フィルムを挟み込んで保持するための押圧板とを有し、
前記端部処理装置の前記切断処理部は、切断穴を備えた切断用台と前記切断穴に向かって移動することにより前記フィルムを挟み込んで切断するための切断刃とを有し、
前記荷物集合体に対する前記フィルムによる巻付け作業の終了時に、前記保持部の前記保持用受板と前記切断処理部の前記切断用台とが前記荷物集合体の前記外周面に向かって移動し、前記外周面の近傍で前記保持用受板と前記切断用台とが上下方向に移動して、前記フィルムロールから引き出された前記フィルムの最終部分と前記荷物集合体の前記外周面に巻付けられた前記フィルムの内の最表面側フィルムとの間に前記保持用受板と前記切断用台とを入り込ませ、
前記押圧板が前記保持用受板に向かって移動することにより前記フィルムロールから引き出された前記フィルムの前記最終部分の内の前記フィルムロールに近い部分を保持し、
前記切断処理部が前記切断刃を前記切断用台の前記切断穴に向かって移動し、前記切断穴と前記切断刃との間に前記フィルムの前記最終部分における、前記保持部よりも前記フィルムロールから遠い位置の前記最終部分を挟み込んで切断し、
その後、前記フィルムロールおよび前記保持部、前記切断処理部を、前記一方側の方向において設定された前記退避ラインよりも外に移動して保持する、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置、である。
〔第３の発明の作用効果〕
搬送されてくる前記荷物集合体の前記フィルムによる巻付け作業を前記ラップフィルム巻付け装置により自動的にしかも安定して行うには、前記フィルムによる巻付け作業の終了時点での処理作業がたいへん重要となる。具体的には、前記フィルムの前記最終部分における切断作業や前記フィルム巻付け開始端となる部分の保持作業が正確に行うわれることが重要である。このため第３の発明では、端部処理装置の保持部の保持用受板と切断処理部の切断用台とが、互いに連動して荷物集合体の外周面に向かって移動する。さらに上下方向に移動することにより、前記フィルムロールから引き出された前記フィルムの最終部分と前記荷物集合体の前記外周面に巻付けられた前記フィルムの内の最表面側フィルムとの間に、前記保持用受板と前記切断用台との両方を入り込ませる。こうすることにより、前記端部処理装置が有する前記保持部による保持作業と前記切断処理部による切断作業とが互いに相乗効果を発揮する。
前記荷物集合体の前記外周面に巻付ける前記フィルムは、互いの間に空気が存在しない状態とすることにより、大気圧により密着する。このため前記フィルムは薄く、またたいへん柔らかい性質を有している。このような柔らかい性質を持つ前記フィルムを正確に切断するためには固定することがたいへん重要となる。さらに前記フィルムロールは、巻付け作業において前記フィルムに掛かる張力を小さくするために、小さい力で前記フィルムを前記フィルムロールから引き出すことができる。このため前記フィルムが固定されていない状態で前記切断刃による押圧により切断しようとすると、前記フィルムロールから前記フィルムが引き出される状態となり、正確な切断が困難となる。第３の発明では、前記切断処理部に対する前記フィルムロールの側が固定されるので、正確にしかも安定して切断作業を行うことができる。
〔第４の発明〕
第４の発明は、第３の発明のラップフィルム巻付け装置において、
前記端部処理装置は、前記切断用台における前記フィルムロールとは反対側の位置に空間を有し、さらに前記空間に対向して移動する密着用突起を備えており、
前記荷物集合体に対する前記フィルムによる巻付け作業の終了時において、前記フィルムの前記最終部分と、巻付けられた前記フィルムにおける前記荷物集合体の前記最表面側フィルムと、の間に、前記保持用受板と前記切断穴を有する前記切断用台とが入り込み込んだ前記状態で、前記端部処理装置は前記密着用突起を前記空間に向けて移動し、前記フィルムの前記最終部分における前記切断用台に対し前記フィルムロールとは反対側に位置する部分を、前記空間を通して前記荷物集合体に巻付けられた前記フィルムにおける最表面側フィルムに押付けて密着させる、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置、である。
〔第４の発明の作用効果〕
第４の発明では、前記フィルムの前記最終部分が前記切断刃により切断されたときに、前記荷物集合体の前記外周面の前記最表面側フィルムに、前記切断刃により切断された巻き終り部分を密着させることができる。前記切断された巻き終り部分を前記外周面の前記最表面側フィルムに密着させることにより、大気圧により、前記巻き終り部分が前記最表面側フィルムに密着した状態で維持される。大変簡単な構成で、前記荷物集合体の巻付け作業を終了することができる。さらに次の新たな荷物集合体に対する巻付け開始作業に、悪影響を及ぼすことが無い。
〔第５の発明〕
第５の発明は、第４の発明のラップフィルム巻付け装置において、
前記荷物集合体はその水平面での断面が四角形の形状をなし、
前記荷物集合体の前記フィルムによる巻付けを開始する状態において、前記荷物集合体の水平方向における前記四角形の外周面の内の第一辺の外周面ある第１外周面が、前記フィルムロール移動装置が配置されている側に位置し、
前記フィルムロール移動装置は、前記荷物集合体の搬送方向に沿う方向であるＸ方向に沿って前記フィルムロールを移動するＸ方向移動機構と、前記荷物集合体の前記搬送方向を横切る方向に沿う方向であるＹ方向に前記フィルムロールを移動するＹ方向移動機構と、前記フィルムロールを上下方向であるＺ方向に移動するＸ方向移動機構と、を有し、
前記荷物集合体への前記フィルムの前記巻付け開始状態で、前記端部処理装置は前記フィルム巻付け開始端を保持する前記保持部を、前記退避ラインの外側から前記退避ラインを越えて前記荷物集合体の前記第１外周面の近傍に移動して、
前記フィルムロール移動装置は、前記端部処理装置の前記保持部に前記フィルム巻付け開始端が保持された状態で、先ず前記第１外周面に沿う方向である前記Ｘ方向に沿って前記フィルムロールを前記Ｘ方向移動機構により移動し、次に前記第１外周面の端部で前記搬送方向を横切る方向である前記Ｙ方向に沿った前記荷物集合体の外周面である第２外周面に沿って前記Ｙ方向移動機構により前記フィルムロールを移動し、次に前記荷物集合体の水平方向における前記外周面の内の前記第１外周面と対向する位置にある第３外周面に沿って前記Ｘ方向移動機構により前記フィルムロールを移動し、その次の第４外周面に沿って前記Ｘ方向移動機構により前記フィルムロールを移動して、再び前記第１外周面に沿う方向に前記フィルムロールを移動するときに、前記保持部が有する前記押圧板における前記保持用受板の反対側の面を前記フィルムロールが移動し、
その後前記保持部が挟み込んでいた前記フィルム巻付け開始端を開放し、
さらに前記押圧板および前記保持用受板を上下させて、前記押圧板および前記保持用受板を前記フィルム巻付け開始端とは対向しない位置まで移動し、さらに前記押圧板および前記保持用受板を、前記退避ラインを越えて前記フィルムロールの移動領域の外に退避させる、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置、である。
〔第５の発明の作用効果〕
第５の発明では、前記荷物集合体の水平方向における四角形の前記外周面のそれぞれの面に沿って、前記フィルムロールを移動するために、前記荷物集合体の搬送方向に沿った方向である前記Ｘ方向に沿って移動するＸ方向移動機構と、前記搬送方向を横切る方向であるＹ方向に沿って前記フィルムロールを移動する前記Ｙ方向移動機構と、前記フィルムロールを上下方向に移動するＺ方向移動機構と、を備える。
第５の発明では、このような構成により、前記荷物集合体の前記外周面を構成する各外周面に沿って、さらに各外周面に近い位置を前記フィルムロールの移動領域とすることができる。前記フィルムロールの移動領域と前記荷物集合体の前記外周面を構成する各外周面とが近くて、その間の距離が徹底していることにより、前記フィルムロールの移動速度の変化を抑制できる。完全に前記フィルムロールの移動速度が一定であれば、前記フィルムロールから引き出される前記フィルムに加わる張力を一定にしかも小さい値に維持することができる。実際には前記フィルムロールの移動速度が変化するが、その変化を従来の装置に比べて小さく抑えられる。このため前記荷物が積み上げられて構成された前記荷物集合体に加わる力を小さくできる。このため前記荷物集合体における前記荷物のずれや崩れを防止できる。
前記フィルムロールの移動速度が変化すると、前記フィルムを引き出すための前記フィルムロールの回転むらが大きくなる。前記転むらによる前記フィルムのたわみが生じ易い。このため前記フィルムロールの回転を抑制するブレーキ力である回転抑制力を大きくすることが必要となる。従って前記フィルムロールから引き出される前記フィルムに加わる張力が大きくなる。上述した障害が起きやすくなる。第５の発明では、このような課題を解決できる。
〔第６の発明〕
第６の発明は、第３の発明のラップフィルム巻付け装置において、
前記荷物集合体の水平方向における断面が四角形の形状をなし、前記四角形の外周面の内の第１辺の外周面ある第１外周面が、前記フィルムロール移動装置が配置されている側に位置し、
前記フィルムロール移動装置は、前記荷物集合体の搬送方向に沿う方向であるＸ方向に沿って前記フィルムロールを移動するＸ方向移動機構と、前記荷物集合体の前記搬送方向を横切る方向に沿う方向であるＹ方向に前記フィルムロールを移動するＹ方向移動機構と、前記フィルムロールを上下方向であるＺ方向に移動するＸ方向移動機構と、を有し、
前記荷物集合体への前記フィルムの巻付け作業の前記終了時において、前記フィルムロールが前記第１外周面を通り過ぎた状態で、前記フィルムを巻付けるための前記フィルムロールの移動を停止し、
次に前記端部処理装置の前記保持用受板および前記切断用台を前記フィルムロールより引き出された前記フィルムにおける前記退避ラインとは反対側の面に対向するように移動し、
さらに前記フィルムロールより引き出された前記フィルムを前記保持用受板および前記押圧板で挟み込んで保持し、
前記フィルムロールより引き出された前記フィルムの内の前記切断用台より前記荷物集合体に近い側の前記フィルムを、前記切断処理部の側面で、前記外周面における最表面側フィルムに押圧して密着させる、とともに、前記フィルムロールより引き出された前記フィルムを前記切断用台および前記切断刃で挟み込んで切断する、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置、である。
〔第６の発明の作用効果〕
第６の発明では、切断された前記フィルムの切断位置より前記荷物集合体側に位置する巻付け部分の最終部分を、切断処理部を前記荷物集合体の側へ移動することにより、簡単に巻き付けを終了している部分に密着させることができる。また前記フィルムの切断位置よりフィルムロールの側を、前記保持部で保持し、反対の側である前記荷物集合体の側を前記外周面における最表面側フィルムに押圧して密着させるので、切断作業が容易である。さらにまた切断位置より荷物集合体側のフィルムである巻き付けられたフィルムの最終部分が密着するので、剥がれない状態で保持される。荷物集合体へのフィルムの巻き付け作業を自動化する上で大変有効である。
本発明によれば、フィルムロールから引き出されたフィルムを、搬送されていた荷物集合体における外周面に対して水平方向にフィルムの前記巻付けが可能で、さらに自動的に巻付け作業を行うことができる、ラップフィルムの巻付け装置を得ることが可能となる。
本発明が適用されたラップフィルム巻付け装置１００とフィルム４０の巻付け対象である荷物集合体２０との関係を説明する説明図である。 本発明が適用されたラップフィルム巻付け装置１００の概要を説明する説明図である。 荷物集合体２０へのフィルム４０の巻き始めに関する作業の開始前の状態を説明する説明図である。 フィルム４０による巻き始めの状態でのフィルムロール３０の移動を説明する説明図である。 荷物集合体へのフィルムの巻き始めの状態におけるフィルムロール３０の移動動作について説明する説明図である。 荷物集合体へのフィルムの巻き付作業において、巻付け開始の状態から通常の巻付け作業の状態への移行について説明する説明図である。 端部処理装置２１０の構成、およびフィルム４０による巻付け作業の終了時の動作について説明する説明図である。 端部処理装置２１０の保持部２３０の具体的な構成をおよび保持部２３０が有する支持機構２４０に関する構成の説明図である。 フィルムロール３０が荷物集合体２０の外周面２２などに接触したことを検出する構成の説明図である。 荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け終了作業の代案を説明するための説明図である。 荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け終了作業の代案において使用する切断処理部２２０の一例を説明する説明図である。
本発明が適用されたラップフィルム巻付け装置１００について、実施例を用いて説明する。なお以下の実施例で、同一符号は同様の作用を為し、同様の効果を奏する。説明の煩雑さを避けるために、同一符号に対する作用や効果を含む説明を省略することがある。
１．本発明が適用されたラップフィルム巻付け装置１００の基本構成
図１は、本発明が適用されたラップフィルム巻付け装置１００と、フィルム４０の巻付け対象である荷物集合体２０との関係を説明する説明図である。また図２はラップフィルム巻付け装置１００の基本的な構成を説明する説明図である。荷物集合体２０は、複数個の荷物１０を寄せ集めて構成されており、パレット１４に載せられた状態で、搬送用コンベア１６に載せられて搬送されてくる。なお本実施例では、搬送方向１８を矢印で示す。図３は荷物集合体２０に対するフィルム４０による巻付け作業の開始前の状態を示す。
この実施例は一例であるが、例えば共通する性質の荷物１０が搬送用コンベア１６の移動に基づいて集められ、運搬用のパレット１４の上に荷物集合体２０として積み上げられる。次に荷物集合体２０自信を固定すると共に、荷物集合体２０とパレット１４とを一体に、フィルム４０により固定する。パレット１４に荷物集合体２０を固定することにより、パレット１４を、一般に用いられている運搬車により自由に運搬することが可能になる。
搬送用コンベア１６により荷物集合体２０が搬送されてきた状態では、搬送用コンベア１６により運ばれてくるパレット１４の上に、複数の荷物１０が単に積み上げられている状態であり、積み上げられた荷物１０自身が互いに固定されて状態ではない。さらにこれら積み上げられた荷物１０により構成される荷物集合体２０とパレット１４とは、固定されていない状態である。このため、複数個の荷物１０で構成されている荷物集合体２０自信を補強することが必要であり、さらに荷物集合体２０をパレット１４に固定することが必要である。
複数あるいは多数の荷物１０が積み上げられて構成されている荷物集合体２０自身の固定や荷物集合体２０とパレット１４との固定には、例えば、フィルムロール３０状に巻かれたフィルム４０が以前から使用されている。パレット１４の上に積み上げられた荷物１０をフィルム４０で巻付けるには、パレット１４状の荷物集合体２０が不安定であり、荷物１０がずれたり崩れたりするため、補助のために作業員が付いていて、一部を手作業で行うことが必要であった。特にフィルム４０による荷物集合体２０への巻付け作業の開始時には、複数あるいは多数の荷物１０が積み上げられた状態で構成される荷物集合体２０自身がたいへん不安定であり、積み上げられた複数あるいは多数の荷物１０は非常にずれ易く、また崩れやすい。以下説明する実施例では上記巻付け作業を自動化することができる。以下の実施例では、フィルム４０による荷物集合体２０への巻付け作業の開始時における積み上げられた複数あるいは多数の荷物１０は非常にずれ易いにもかかわらず、これら荷物１０のずれを抑制でき、さらに積み上げられた荷物集合体２０の崩れを防止できる。この結果として、フィルム４０による荷物集合体２０自身の補強や、荷物集合体２０とパレット１４との固定の作業を、自動化できる。
図１では、搬送用コンベア１６とラップフィルム巻付け装置１００との配置関係が分かるように、搬送用コンベア１６と搬送用コンベア１６により搬送されてきた荷物集合体２０との関係を記載している。しかし図２では、ラップフィルム巻付け装置１００の基本的な構成を説明する目的から、搬送用コンベア１６や荷物集合体２０の記載を削除している。また図３では、巻き始め状態を説明するためにフィルムロール移動装置１２０の記載の大部分を省略している。
図３は搬送用コンベア１６により運ばれてくる荷物集合体２０の上から見た平面図である。記載を一部省略しているがラップフィルム巻付け装置１００が、搬送用コンベア１６の両サイドの内の一方のサイドである一方側１７を示す矢印の方に設けられている。図１から図３において、ラップフィルム巻付け装置１００の全体を支えるための底部１０２が、パレット１４や荷物集合体２０を搬送するための搬送用コンベア１６の下に配置されている。この底部１０２の内部には、ラップフィルム巻付け装置１００に関する全体の動作を制御する制御装置１０４や必要な電力を各駆動機構に供給するための電力供給装置１０６が設けられている。これは一例であり、制御装置１０４や電力供給装置の配置１０６は、底部１０２に限る必要が無く、他の場所、例えば支持装置１２６の内部にあっても良い。
ラップフィルム巻付け装置１００は底部１０２に支えられた支持装置１２６を有しており、以下で説明するフィルムロール移動装置１２０や端部処理装置２１０が、搬送用コンベア１６の両サイドにおける一方のサイド１７に設けられている。端部処理装置２１０は、フィルム４０のフィルム巻付け開始端４４を挟み込んで保持する保持部２３０と、フィルム４０のフィルム巻付け終了端４６を切り離すための切断処理部２２０と、を備えている。またフィルムロール移動装置１２０は、フィルムロール３０を搬送用コンベア１６の移動方向に沿った方向であるＸ方向に移動するためのＸ方向移動機構１４０と、フィルムロール３０を搬送用コンベア１６の移動方向を横切る方向であるＹ方向に移動するＹ方向移動機構１７０と、荷物集合体２０の重力の方向に沿った方向である上下方向にフィルムロール３０を移動する上下方向移動機構１８０とを有している。Ｘ方向移動機構１４０やＹ方向移動機構１７０、上下方向移動機構１８０は、底部１０２に固定された支持装置１２６により支持されている。Ｘ方向移動機構１４０やＹ方向移動機構１７０、上下方向移動機構１８０は、移動するための複数のモータが設けられている。ここではこれらモータの図示は、省略している。これらのモータを駆動するための電力や制御信号は、制御装置１０４や電力供給装置１０６から支持装置１２６を介して送られる。
Ｘ方向移動機構１３０は搬送用コンベア１６の搬送方向に沿ってフィルムロール３０を移動するためのガイド１３４を有しており、フィルムロール３０を備えたＺ方向移動機構１９０やＹ方向移動機構１７０をガイド１３４に沿って移動することができる。図３に示す荷物集合体２０の外周面２２に沿って外周面２２を一周するためには、図２に記載の矢印１３２の示す方向および矢印１３３の示す方向の動きが必要であり、制御装置１０４からの指示に従いＹ方向移動機構１７０の内部に設けられたモータの回転方向が制御される。さらに切断処理部２２０や保持部２３０を備えた端部処理装置２１０もガイド１３４に沿ってＸ方向１３１に移動することができる。制御装置１０４からの信号に基づき、端部処理装置２１０に設けられたモータが制御され、矢印１３２や矢印１３３の示す方向に移動する。なお、切断処理部２２０や保持部２３０を備えた端部処理装置２１０はＸ方向１３１に移動する必要は必ずしもない。端部処理装置２１０の使用方法として、Ｘ方向１３１に移動しても良いし、移動しなくても自動化が実現できる。端部処理装置２１０の具体的な説明は以下で行う。
フィルムロール移動装置１２０によりＸ方向１３１に移動するＹ方向移動機構１７０は、Ｚ方向移動機構１９０を備えていて、搬送用コンベア１６の搬送方向を横切る方向であるＹ方向１７１に沿って、フィルムロール３０を支持するＺ方向移動機構１９０を移動させる機能を有している。フィルムロール３０を支持しているＺ方向移動機構１９０を、Ｙ方向移動機構１７０によりＹ方向１７１に沿って移動できるので。結果としてフィルムロール３０をＹ方向１７１に移動することが可能となる。図３に記載のように、荷物集合体２０は水平方向の断面がほぼ四角形である。従って荷物集合体２０の外周面２２を一周させるためには、Ｘ方向１３１に沿ってフィルムロール３０を矢印１３２や矢印１３３の方向に移動することが必要であり、またＹ方向１７１に沿って矢印１７２や矢印１７３の方向に移動することが必要となる。
荷物集合体２０は上下方向において所定の長さを有しており、また荷物集合体２０とパレット１４とを固定するためにも、フィルムロール３０を上下させることが必要となる。Ｚ方向移動機構１９０は図示していないが、フィルムロール３０を支持する回転軸５０を上下させるためのモータを内蔵している。制御装置１０４からの指示により、上記内蔵されているモータが制御され、回転軸５０がＺ方向１９１に沿って矢印１９２に示す方向あるいは矢印１９３に示す方向に移動する。
回転軸５０に対して回転可能な回転軸受６０が設けられており、この回転軸受６０の外周にフィルムロール３０の内側の孔がはまり込む状態で、フィルムロール３０が回転軸受６０に固定される。回転軸受６０の回転摩擦がゼロに近い場合には、フィルムロール３０の回転変動でフィルムロール３０が必要以上にフィルム４０が引き出され、フィルム４０たわむ恐れがある。トルクブレーキ６２が設けられており、回転軸受６０による回転に対して小さな制動力が加えられる。この制動力の大きさは調整可能であり、経時変化に対応できる構成となっている。
２．フィルム４０による荷物集合体２０への巻付け作業の開始動作
２．１ ラップフィルム巻付け装置１００の全体構成および基本動作の説明
図３は、これからフィルム４０による巻付け作業を行う対象の荷物集合体２０が搬送用コンベア１６により搬送されてくる状態を示す。退避ライン７０が設定されており、フィルムロール３０や保持部２３０や切断処理部２２０が搬送用コンベア１６の両側面の内の一方側１７において、退避ライン７０よりも外に退避状態に維持される。退避ライン７０は、荷物集合体２０の到着状態での予定された外周面２２より所定距離Ｌ１の余裕を見て設定されている。この実施例では、一例として搬送方向１８に従って荷物集合体２０が搬送されてくる。荷物集合体２０の形状が変化しても、あるいは搬送用コンベア１６に対する荷物集合体２０の位置が変動しても、荷物集合体２０の外周面２２が退避ライン７０を超えることが無い。
荷物集合体２０は、図１や図２などに記載のフィルムロール移動装置１２０や端部処理装置２１０に対応した位置で停止する。荷物集合体２０には、複数個、通常は多数の荷物１０を積み上げており、図３の例では、荷物集合体２０の最上部に９個の荷物１０が配置されている。この実施例では、パレット１４は表れていないが、荷物集合体２０はパレット１４の上に配置されている。上述したようにパレット１４に載せられた荷物集合体２０が搬送用コンベア１６により移動している状態では、フィルムロール３０や、端部処理装置２１０が有する切断処理部２２０や保持部２３０は、少なくとも退避ライン７０の外側、すなわち退避ライン７０の外側である支持装置１２６の側に、退避した状態で保持される。フィルムロール３０は、搬送されてくる荷物集合体２０との接触を避ける目的では、荷物集合体２０より高い位置に退避しても良い。しかし、次に記載の理由で、荷物集合体２０の側面から所定距離Ｌ１以上離れた退避ライン７０の支持装置１２６側に退避することが望ましい。
荷物集合体２０へのフィルム４０による巻付け作業の開始状態では、保持部２３０により保持されているフィルム巻付け開始端４４とフィルムロール３０との間に存在するフィルム４０は、ゆるみが無い方が望ましく、さらに、上記フィルム４０は張力が均一であること、さらに上記張力の値が小さいことが望ましい。フィルム巻付け開始端４４とフィルムロール３０との間のフィルム４０にしわやゆるみがあると、フィルム４０と荷物集合体２０の外周面との間に空気の層ができ、フィルム４０が荷物集合体２０の外周面２２に密着し難くなる。また巻付けたフィルム４０の二層目においても、巻付けたフィルム４０の一層目との間に空気の層ができないことが望まして。もし空気の層ができると密着し難くなる。このため、巻き始めの状態では、フィルムロール３０の高さが、保持部２３０に保持されたフィルム巻付け開始端４４と同じ高さ関係であることが望ましい。この観点からフィルムロール３０と保持部２３０に保持されたフィルム巻付け開始端４４とは、共にフィルムロール移動装置１２０の支持装置１２６が設けられている搬送用コンベア１６の一方のサイド１７に、フィルムロール３０とフィルム巻付け開始端４４とがほぼ同じ高さで、退避ライン７０の外側に退避されることが望ましい。
搬送用コンベア１６により搬送されてきたパレット１４に載せられた荷物集合体２０が、ラップフィルム巻付け装置１００が配置されている位置まで搬送されてきて、指定された位置である、フィルムロール移動装置１２０や端部処理装置２１０に対応した位置で停止する。荷物集合体２０の移動停止に基づき、退避ライン７０の外側に退避していたフィルムロール３０と端部処理装置２１０の保持部２３０に保持されていたフィルム巻付け開始端４４とが共に連動して、荷物集合体２０の外周面に近接した位置に移動する。この時フィルムロール３０と保持部２３０に保持されたフィルム巻付け開始端４４とが同じ高さにあるので、フィルムロール３０と保持部２３０との間のフィルム４０にしわが生じる可能性が低減される。具体的には、フィルムロール３０は図２に記載のＹ方向移動機構１７０により、退避ライン７０の外側に保持されていた退避状態から荷物集合体２０の外周面に近接するように矢印１７２の方向に移動する。またフィルム巻付け開始端４４を保持する保持部２３０も、同様に退避ライン７０の外側に保持されていた退避状態から荷物集合体２０の外周面に近接するように矢印１７２の方向に移動する。上述したフィルムロール３０の移動と保持部２３０の移動は互いに連携した状態で、制御装置１０４により制御された状態で行われる。このため、フィルムロール３０と保持部２３０との間のフィルム巻付け開始端４４は、一定の低い値の張力が作用し続け、しわの無い状態に維持される。
フィルムロール３０や保持部２３０の矢印１７２の方向への移動時に、これらが荷物集合体２０に勢いよく衝突すると、荷物集合体２０を構成する荷物１０がずれたり崩れたりする恐れがある。このためフィルムロール３０や保持部２３０には、荷物集合体２０の外周面に密着した状態を検出するセンサが設けられている。例えば図９にフィルムロール３０の荷物集合体２０の外周面２２にフィルムロール３０が接触した状態を検知するセンサの一例を示す。フィルムロール３０を回転可能に支える回転軸受６０の内部に、フィルムロール３０の外周が他と接した時の反力を検知する検出器を内蔵している。回転軸５０と回転軸受６０の内面との変化をＹ１センサ３２やＹ２センサ３４、Ｘ１センサ３６、Ｘ２センサ３８の出力の相対変化で検知する。フィルムロール３０が矢印１７２の方向に移動してフィルムロール３０の外周面が荷物集合体２０の外周面２２に接するとＹ１センサ３２が押圧され、Ｙ２センサ３４が減圧される。Ｙ１センサ３２とＹ２センサ３４との出力の変化により、フィルムロール３０が荷物集合体２０の側面に衝突したことを検知できる。他の方向についても同様である。衝突した時の反力を検出して移動を停止したり逆方向に移動させたりして、フィルムロール３０と荷物集合体２０の外周面や荷物集合体２０巻付けられたフィルム４０の外周面との位置関係を制御することができる。さらにこの検出器により、フィルムロール３０から引き出されるフィルム４０の張力の変化を検知して、フィルムロール３０の張力の変化を抑制したり異常状態の発生を検知したりすることができる。またフィルム４０のたるみも検知できる。
同様に端部処理装置２１０の保持部２３０や切断処理部２２０にも、荷物集合体２０の外周面２２や外周面２２に巻付けられたフィルム４０を検出する検出器が設けられている。例えば検出用の突起が設けられており、上記突起が荷物集合体２０の外周面２２や外周面２２に巻付けられたフィルム４０に当たると信号が発生して制御装置１０４に伝え、保持部２３０や切断処理部２２０の移動を停止する機能を有している。
２．２端部処理装置２１０に関する構成の説明
図１から図７においては端部処理装置２１０に関する詳細な記載を省略している。端部処理装置２１０の具体的な構成および保持部２３０や切断処理部２２０の具体的な構成を図７および図８を用いて説明する。図７は、フィルム４０による荷物集合体２０への巻付け作業における終了状態を示している。巻付け作業における終了作業での動作は、以下で説明する。巻付け作業における各構成の配置図を基にここでは、端部処理装置２１０の構成を説明する。図７は、保持部２３０や切断処理部２２０における動作状態を示している。なお、図７や図８は、保持部２３０や切断処理部２２０の構成の一例である。また図８は図７のＡ―Ａ断面図であり、保持部２３０に対してフィルムロール３０の反対側の方から見た図である。本来ならば断面には斜線をお記載すべきであるが、煩雑になるので斜線を省略する。
図７と図８に記載の端部処理装置２１０は、図２などに記載のフィルムロール移動装置１２０により搬送用コンベア１６の搬送方向であるＸ方向１３１に沿って移動可能である。具体的には支持機構２４０がフィルムロール移動装置１２０のＸ方向移動機構１３０により、ガイド１３４に沿って移動することができる。支持機構２４０は、保持部２３０の保持用受板２３２や切断処理部２２０の切断用台２２１を、退避ライン７０の外側である荷物集合体２０に対して反対方向の退避位置に退避させたり、退避位置から退避ライン７０を越えて荷物集合体２０の外周面２２に接近させたりする移動機構２４２を有している。これらの移動は、底部１０２に設けられている制御装置１０４による指令により行われる。
移動機構２４２には支持手段２４６に支えられた上下機構２４４が設けられている。上下機構２４４は上下支柱２４８を上下させて、上下支柱２４８に固定された退避台２１２を上下される機能を有している。退避台２１２を上下されることにより、退避台２１２に固定された保持用受板２３２や切断用台２２１を上下することができる。さらに退避台２１２を上下させることにより、退避台２１２に沿って移動する支持手段２２８や押圧板２３４を上下することができる。支持手段２２８と押圧板２３４とが常に連動して上下するので、支持手段２２８や押圧板２３４は保持用受板２３２や切断用台２２１に対して常に所定の上下関係で上下する。なお、支持手段２２８には切断刃２２３や密着用突起２２７が固定されており、切断刃２２３や密着用突起２２７は切断用台２２１に対して常に一定の上下関係に保持される。
押圧軸２３６や切断刃２２３および密着用突起２２７を備える支持手段２２８は、退避台２１２の上面を移動する。退避台２１２に対して固定された位置にある移動手段２４５により押圧軸２３６や操作軸２２６を移動させて、保持用受板２３２と押圧板２３４との間隔や、切断刃２２３と密着用突起２２７を有する支持手段２２８と切断用台２２１との間の距離を変えることができる。また密着用突起２２７を密着用空間２２５を通して荷物集合体２０の外周面２２に密着させることができる。支持手段２４６により押圧軸２３６を保持用受板２３２の方に移動することで、保持用受板２３２と押圧板２３４との間にフィルム巻付け開始端４４を挟み込むことができる。また逆に押圧板２３４を保持用受板２３２から遠ざけることにより挟み込んだフィルム巻付け開始端４４を開放することができる。
この実施例では、上下機構２４４により、保持用受板２３２や切断用台２２１を備えた支持手段２２８を、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の下の位置まで下げることができる。図８で〇印は移動用のローラを表している。上下支柱２４８に支持された退避台２１２および押圧軸２３６を下げた状態で、移動機構２４２を荷物集合体２０側に移動することにより、退避台２１２に設けられた保持用受板２３２や切断用台２２１を、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０における荷物集合体２０の側に移動することができる。
この状態で、上下機構２４４により上下支柱２４８を上側に移動すると、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０と、荷物集合体２０の外周面２２に巻かれた最表面側フィルム２５との間に、保持用受板２３２や切断用台２２１を挿入することが可能となる。この状態を図７に示す。例えば保持用受板２３２の上端部を薄くすると、保持用受板２３２を、新たにフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０と、荷物集合体２０の外周面２２における最表面側フィルム２５と、の間に挿入し易くなる。
保持用受板２３２をフィルム４０と荷物集合体２０の外周面２２との間に挿入した後、移動手段２４５により、押圧軸２３６を保持用受板２３２の方に移動し、保持部２３０の押圧板２３４を保持用受板２３２に向けて押圧軸２３６により移動して、巻き終り部分のフィルム４０を挟み込むことで、これを保持することができる。同様に移動手段２４５により、切断刃２２３や密着用突起２２７を有する支持手段２２８を、操作軸２２６により切断用台２２１の方に移動することができる。支持手段２２８を切断用台２２１に向けて移動することにより、切断用台２２１のフィルムロール３０に対して反対方向の脇に形成された密着用空間２２５に、密着用突起２２７が挿入され、例えばフィルム４０の巻き終り部分を、荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられた最表面側フィルム２５に密着させることができる。
例えばフィルム４０による荷物集合体２０の外周面２２への巻付けの最後で、フィルム４０のフィルムロール３０に対して反対側を密着用突起２２７により、荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられた最も外側に位置する最表面側フィルム２５に密着させ、さらにフィルム４０のフィルムロール３０側を保持用受板２３２と押圧板２３４とで挟み込むことで、フィルム４０を固定できるので、切断刃２２３によるフィルム４０の切断時に、切断処理部分のフィルム４０のたわみを防止できる。この状態で切断刃２２３が上述の固定されたフィルム４０を切断用台２２１に設けられた切断穴２２２に押付ける。この動作により、巻付け作業の最終部分のフィルム４０を正確にしかも確実に切断できる。密着用突起２２７による上述の密着動作により、切断されたフィルム４０において、フィルムロール３０に対して反対側の部分は、荷物集合体２０に巻付けられたフィルム４０の最終部分４１として荷物集合体２０の巻付けられたフィルム４０の最表面側フィルム２５に密着した状態で長く維持される。
本実施例では、密着用突起２２７によりフィルム４０を、密着用空間２２５を介して荷物集合体２０の外周面２２に密着させることにより、切断された最終部分４１は、荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられた最表面側フィルム２５に対して、密着した状態を維持するので、最終部分４１と荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられた最も表面側の最表面側フィルム２５との間には空気の層ができにくく、大気圧により、最終部分４１が荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられた最も表面側のフィルム４０に密着した状態で維持される。
２．３ 全体構成および端部処理装置２１０の構成に関する作用効果の説明
ラップフィルム巻付け装置１００がコンパクトになり、搬送用コンベア１６への据え付けが容易となる。具体的に歯、ラップフィルム巻付け装置１００の底部１０２を搬送用コンベア１６の下側に設けることができ、専用の使用面積を大幅に低減できる。また搬送用コンベア１６の両サイドの内の一方にラップフィルム巻付け装置１００の主要構成を集めることができるので。搬送用コンベア１６のサイドの他方側を開放できる。さらに搬送用コンベア１６の上を覆う構成を非常に小さくでき、搬送用コンベア１６への負担を少なくできる。搬送用コンベア１６やラップフィルム巻付け装置１００のメンテナンス等観点で大変有効である。さらにフィルム４０の巻きつれ作業が終わった荷物集合体２０が固定されたパレット１４を運搬するための運搬車両を、解放された搬送用コンベア１６の上記他方側に配置することができる。
以下で具体的に説明するが、フィルムロール３０とフィルム巻付け開始端４４を保持する保持部２３０とを連携して移動することができ、互いに連携して退避することができる。フィルム４０の巻付け開始時には、フィルム巻付け開始端４４を保持する保持部２３０とフィルムロール３０とを連携して、退避ライン７０を越えて退避位置から荷物集合体２０の外周面２２の方に移動できる。このためフィルムロール３０とフィルム巻付け開始端４４との間のフィルム４０を、しわの無い状態に維持し易い。さらに巻付け開始時点の力が保持部２３０に加わることになり、荷物集合体２０には強い力が加わらない。このため、フィルム４０の巻付け開始状態における荷物１０のずれや崩れを防止できる。さらに保持部２３０を備える端部処理装置２１０とフィルムロール３０を備えるＹ方向移動機構１７０とが、共に保持部２３０のガイド１３４に沿って、図２に示すＸ方向１３１の方向に移動可能である。フィルムロール３０と保持部２３０との間の距離を適正に維持することが可能となる。
荷物集合体２０に対する巻付け作業の最終状態で、荷物集合体２０に巻付けられたフィルム４０の最終部分４１を切り離すための切断処理部２２０とフィルムロール３０との間に保持部２３０が位置する配置関係となる。このため保持部２３０でフィルムロール３０からのフィルム４０を固定した状態で、切断刃２２３によりフィルム４０の最終部分４１を切り離すことが可能となる。この結果、フィルム４０の最終部分４１の切離し作業において、フィルムロール３０から不必要にフィルム４０が引き出される恐れが無い。さらに切断処理部２２０によりフィルム４０の最終部分４１が切り離されたことにより、保持部２３０により保持されたフィルム４０が、そのまま次の荷物集合体２０に対するフィルム巻付け開始端４４として利用できる。このことは自動化を実現するうえで大変大きな効果を奏する。
フィルム４０による巻付け作業の最終状態で、切り離されたフィルム巻付け開始端４４が保持部２３０により保持されたまま、フィルムロール３０と連携して退避ライン７０の外側に退避できる。次の荷物集合体２０が搬送されてきた状態で、フィルムロール３０と保持部２３０とが、連携して巻き始め作業の開始状態に移ることができる。この状態で、荷物集合体２０における巻き始め作業の開始位置に、フィルムロール３０と保持部２３０とが連携した状態で、最適な距離を維持しながら移動できる。このようなことにより自動化が可能となり、自動化の作業においてを最もトラブルが生じ易い巻付け開始作業を、非常に安定した状態で行うことができる。
巻付け作業の終了時点で、切断処理部２２０の切断用台２２１が保持部２３０の保持用受板２３２と共に、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０と、既に荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられている最表面側フィルム２５と、の間に入り込む状態となり、維持される。上述したように切断処理部２２０には、切断刃２２３の保持部２３０から遠い側に密着用空間２２５が設けられている。切断処理部２２０の支持手段２２８は、切断刃２２３に加えて密着用突起２２７を有している。切り離しの対象となるフィルム４０の最終部分４１において、切断刃２２３が作用する切断穴２２２の両サイドの内の一方側を保持部２３０で固定し、さらに他方側を密着用突起２２７が密着用空間２２５に入り込むことにより固定する。この結果、切断刃２２３と切断穴２２２とによる最終部分４１の切離し作業がたいへん容易となり、安定して切断作業を行うことが可能となる。
さらに優れていることは、切り離された最終部分４１が、既に荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられている最表面側フィルム２５に、密着することである。この密着動作により、最終部分４１と荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられている最表面側フィルム２５との間の空気層を除去でき、密着状態を長く維持することができる。
３．荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け開始作業に関する具体的な動作の説明
図３から図６を用いて荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け開始作業を説明する。図３は新たな荷物集合体２０を待つ、保持部２３０や切断処理部２２０の退避状態を示している。なお、フィルムロール３０や保持部２３０の状態を説明するために、Ｘ方向移動機構１３０やＹ方向移動機構１７０の記載を削除している。既に上述したが、荷物集合体２０が搬送用コンベア１６により搬送されている状態では、上記搬送の邪魔にならないように、フィルムロール３０や保持部２３０は退避ライン７０の外に退避している。フィルムロール３０と保持部２３０とは互いに接近した状態で、保持されているので、保持部２３０により保持されたフィルム巻付け開始端４４とフィルムロール３０との間のフィルム４０の引出し長さが短く、維持されている。このためフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０は、風などの影響を受けることがない。さらに互いにその位置が固定しているので、振動によりフィルムロール３０からフィルム４０が不必要に引き出されることもない。図２に記載のようにフィルムロール３０の自由な回転を抑制するトルクブレーキ６２が回転軸受６０に付いており、常に弱い制動力が働いている。このことからも、フィルムロール３０からフィルム４０が不必要に引き出されるのが抑制される。
このトルクブレーキ６２は、フィルムロール３０の回転速度のむらにより、フィルムロール３０から不必要にフィルム４０が引き出されるのを防止することもできる。上述したようにフィルムロール３０の移動速度における変動が大きいと、フィルムロール３０から不必要にフィルム４０が引き出されるのを防止するために、トルクブレーキ６２の制動力を大きくすることが必要となる。この場合、図５に示す荷物集合体２０の角２４に与える力が大きくなる。荷物集合体２０を構成する荷物１０のずれや崩れを防ぐには、荷物集合体２０の角２４に与える力が小さい方が望ましい。このことは荷物集合体２０の他の角に対しても同じである。フィルムロール３０の移動速度を安定させることにより、トルクブレーキ６２の制動力を小さくできる。このため、荷物集合体２０の外周面２２に沿って移動させることにより、フィルムロール３０の移動速度の変動を少なくし、フィルムロール３０の回転変動を小さくすることが可能となる効果は、たいへん大きい。
荷物集合体２０の搬送が停止すると、フィルムロール３０と保持部２３０が連動して、退避場所から荷物集合体２０の外周面２２に近接した位置に移動する。上述したようにフィルムロール３０に荷物集合体２０の外周面２２に接触した状態を検出する検出手段を有していても良い。フィルムロール３０と保持部２３０が共に荷物集合体２０の外周面２２に近接した位置に移動すると、図４に記載のごとく、フィルムロール３０が保持部２３０から離れる方向に移動する。この移動は、図２に示すＸ方向移動機構１３０のガイド１３４に沿うようにして行われるので、荷物集合体２０の外周面２２に沿ってフィルムロール３０が移動する。このため、フィルムロール３０の移動に伴う力がフィルム４０を介して保持部２３０に加わる。フィルムロール３０の移動開始時に大きな力が発生したとしても、その力は保持部２３０に作用し、荷物集合体２０にほとんど作用しない。このため、荷物集合体２０を構成する荷物１０のずれや崩れが生じにくくなる。
図６は、荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け開始作業から、通常の巻付け作業への移行を説明するための図である。図４で説明したように、フィルム巻付け開始端４４が保持部２３０に保持された状態で、荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け作業が開始される。その後、フィルムロール３０が荷物集合体２０の外周面２２を少なくとも一周した状態を、図６は示している。保持部２３０はフィルム４０のフィルム巻付け開始端４４を保持しており、フィルムロール３０は、フィルム巻付け開始端４４を保持している状態の保持部２３０の保持用受板２３２と押圧板２３４とを挟み込むようにして、押圧板２３４の一方側１７を越えて、移動する。このため。フィルム巻付け開始端４４を保持している保持部２３０の保持用受板２３２と押圧板２３４とが、フィルムロール３０から新たに引き出されたフィルム４０と、荷物集合体２０の外周面２２と、の間に挟まれた状態となる。なお、図４で移動領域１２２は、フィルムロール３０が荷物集合体２０の外周面２２に沿って移動する場合の、移動の領域を示す。この移動領域は、荷物集合体２０の外周面２２に基づいて予め設定される。荷物集合体２０の外周面２２には、その都度バラツキに基づく違いがあるが、荷物１０を構成する大きさが特定されれば、荷物集合体２０の外周もほぼ定まる。このため移動領域１２２を予め設定することができる。
図４に記載のごとく、フィルムロール３０は予め設定した移動領域１２２を移動する。移動領域１２２は荷物集合体２０の外周面２２に近接して設けられており、フィルムロール３０と荷物集合体２０の外周面２２との間は、ほぼ一定に保たれる。このことにより、フィルムロール３０を一定速度で移動すると、フィルムロール３０からフィルム４０が引き出されることによるフィルムロール３０の回転速度が、ほぼ一定であり、安定に保たれる。このことから上述したように、フィルムロール３０からフィルム４０が必要以上に引き出されて、有り余る状態となったり、逆にフィルム４０の引出しのために大きな力がフィルム４０に加わったりすることが生じ難くなる。このため図２に記載のトルクブレーキ６２の制動力を小さな値に設定することができる。荷物集合体２０を構成する荷物１０に作用する力が大きく変動するのを抑制できる。
上述のとおり、荷物集合体２０の外周面２２を少なくとも一周したフィルムロール３０が、押圧板２３４の保持用受板２３２とは反対側を通過して移動し、先に巻付けられたフィルム４０の最表面側フィルム２５において、重なり長さが所定の長さである長さＬ２の位置に達すると、図７や図８に記載の押圧軸２３６が一方側１７の方に少し移動し、保持用受板２３２と押圧板２３４との間に挟み込んでいたフィルム巻付け開始端４４を開放する。この押圧板２３４の一方側１７への動きにより、新たにフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０を少し一方側１７に膨らませる。このことにより新たに引き出されたフィルム４０と保持用受板２３２との間に若干の空間ができ、押圧板２３４と新たに引き出されたフィルム４０とが引っかかることが無い。この動きは、荷物集合体２０の外周面２２における四角形の一片の長さからすると、無視できる程度であり、若干空気が入り込むが、問題にならない程度である。
次に図８に記載の上下支柱２４８が上下機構２４４により下方向に移動させられる。図８に記載の退避台２１２は、かなり下方に位置する状態を示している。しかし実際にフィルム４０の巻付け開始状態では、退避台２１２はもう少し上の位置である所定の長さだけ高い位置にある。この所定の長さは、フィルム４０の幅に対して数倍の長さよりあるかに長い長さに対応した高さの位置である。この高さから、上下支柱２４８が下方に移動することのより、上下支柱２４８に支持された退避台２１２が、フィルム４０の横幅の長さ以上の長さ分、下方に移動する。退避台２１２を下方に移動することにより、押圧板２３４や保持用受板２３２が下方に移動する。この結果、押圧板２３４や保持用受板２３２は、押圧板２３４の一方側１７に存在したフィルム４０とは対向しない状態、すなわち押圧板２３４の一方側１７に存在していたフィルム４０に対して、十分に下方側に外れた位置に、押圧板２３４や保持用受板２３２、切断用台２２１、が下げられて保持される。
次に移動機構２４２が一方側１７の方向に移動して、押圧板２３４や保持用受板２３２、および切断用台２２１を備えた退避台２１２が、退避ライン７０を越えて一方側１７に移動し、退避状態となる。一方フィルムロール３０は荷物集合体２０の外周面２２に沿って移動しフィルム４０による巻付け作業を続ける。図２に記載のようにフィルムロール３０はＺ方向移動機構１９０により、高さ方向においても連続的に移動方向を変化させることが可能であり、荷物集合体２０の上下方向においても全体に、フィルム４０を巻付けることができる。荷物集合体２０はフィルム４０により補強されるとともに、パレット１４との間もフィルム４０により固定される。
保持部２３０の保持用受板２３２や、切断処理部２２０の切断用台２２１には、フィルム４０を挟み込むための力やフィルム４０を切断するための力が加わるが、これらの力はその値が非常に小さい値であるので、保持用受板２３２や切断用台２２１を薄くすることができる。また押圧板２３４も薄くすることができる。従って図６に示す、荷物集合体２０の外周面２２と、保持部２３０の押圧板２３４の外側を移動したフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０との間の長さおよび空間は、実際には、荷物集合体２０の四角形の外周面２２の一片の長さに対して、非常に小さい値である。このため保持用受板２３２や押圧板２３４によりできる空間は、ほとんど悪影響を生じない大きさである。
４．荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け終了作業に関する具体的な動作の説明
先に説明した図７は、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０による荷物集合体２０の巻付けの最終状態を示している。巻付け作業の最終状態になると、フィルムロール３０が、退避状態にある端部処理装置２１０の保持部２３０や切断処理部２２０の対向位置で、移動を停止する。退避状態にあった保持部２３０や切断処理部２２０は、停止したフィルムロール３０から引き出されているフィルム４０に対して、十分に低い位置に保持されている。図８に記載の移動機構２４２が荷物集合体２０の外周側に移動する。この移動機構２４２の移動により、保持用受板２３２や切断用台２２１は、荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられたフィルム４０の内の最表面側フィルム２５に近接した状態となる。
保持用受板２３２や切断用台２２１、あるいはこれらを保持する退避台２１２の荷物集合体２０側の端部に、接触を検知するセンサを設けることにより、より正確に保持用受板２３２や切断用台２２１を外周面２２に巻付けられたフィルム４０の内の最表面側フィルム２５に対して位置決めすることができる。
移動機構２４２により保持用受板２３２や切断用台２２１と荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられたフィルム４０の内の最表面側フィルム２５との位置関係が決まると、次に図８に示す上下機構２４４により上下支柱２４８が上昇する。保持用受板２３２や切断用台２２１が、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の最終部分４１の裏側である最表面側フィルム２５側に入り込む。これによりフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の最終部分４１が保持用受板２３２と押圧板２３４との間に入り込む。図７に記載の状態となる。
次に図８に記載の移動手段２４５により押圧軸２３６や操作軸２２６が、保持用受板２３２や切断用台２２１の方に移動する。この移動により、フィルム４０の最終部分４１は保持用受板２３２と押圧板２３４との間に挟まれて保持される。さらに操作軸２２６の移動により、操作軸２２６に保持された支持手段２２８が荷物集合体２０の方に移動し、密着用突起２２７が密着用空間２２５を通して、荷物集合体２０の外周面２２側に移動する。上述したように最終部分４１が、密着用突起２２７により、荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられたフィルム４０の最表面側フィルム２５に密着した状態で保持される。切断用台２２１の切断穴２２２の両側が保持部２３０や密着用突起２２７により固定されるので、切断刃２２３が切断穴２２２に入り込むことにより、最終部分４１が正確にしかも安定した状態で、切断される。
この後、フィルムロール３０と退避台２１２とが連携して一方側１７の側に退避する。切断刃２２３により切断された最終部分４１は、上述した密着状態を維持する。一方保持用受板２３２と押圧板２３４とにより挟まれた最終部分４１は、フィルム巻付け開始端４４として、新しい荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け開始作業に使用される。以上の動作を繰り返すことにより、荷物集合体２０に対するフィルム４０の巻付け作業を自動的に行うことができる。
５．荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け終了作業に関する代案の説明
図７と図８を用いて。荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け終了作業を説明した。次に図１０と図１１を用いて、代案を説明する。図７では、荷物集合体２０の外周面２２における最表面側フィルム２５へのフィルム４０の最終部分４１の密着作業を密着用突起２２７で行っている。一方図１０および図１１に示す代案では、最表面側フィルム２５へのフィルム４０の最終部分４１の密着作業を、図荷物１０に記載の切断処理部２２０の矢印１３２方向への移動と図１１に記載の支持手段２２８により、行う。
図１０において、荷物集合体２０に対するフィルム４０の巻付け作業の終了状態で、保持部２３０や切断処理部２２０を備える端部処理装置２１０を、フィルムロール３０と共に、Ｘ方向移動機構１３０により矢印１３２の方向に移動する。矢印１３２はフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０を荷物集合体２０に巻付けるためにフィルムロール３０が移動する進行方向である。フィルムロール３０や端部処理装置２１０の保持部２３０や切断処理部２２０が共に、荷物集合体２０の角２４を通り過ぎた状態で、フィルムロール３０と共に端部処理装置２１０を矢印１７２の方向に少し移動する。その結果図１０に記載の状態となる。
この状態では、切断処理部２２０に対して進行方向側である矢印１３２で示す方向に、フィルムロール３０と保持部２３０とが移動して停止する。一方進行方向とは逆側の方向に、荷物集合体２０におけるフィルム４０を巻付けた最表面側フィルム２５が位置する。この状態のままでも良いが、好ましくは端部処理装置２１０をほんの少しだけ矢印１３２の方に移動する。上述した動作により、次に説明するように、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の最終部分４１が最表面側フィルム２５に押付けられ、最終部分４１が最表面側フィルム２５に密着した状態となる。すなわち最終部分４１と最表面側フィルム２５との間の空気の層がほとんどなくなり、大気圧により最終部分４１が最表面側フィルム２５に吸着した状態となる。
図１１は図７に記載の内容とほぼ同じである。従って参照符号で示す構成は、既に説明した。ここでは、図７と異なる点についてのみ説明する。荷物集合体２０へのフィルム４０による巻付け作業の最終状態で、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の支持機構２４０とは反対方向への、保持用受板２３２や切断用台２２１の移動動作は、図７で説明した動作とほぼ同じである。図８に記載の移動機構２４２が荷物集合体２０の方向に移動する。この状態では、保持用受板２３２や切断用台２２１を備える退避台２１２は、フィルム４０よりも低い位置にある。保持用受板２３２や切断用台２２１が、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０における、支持機構２４０とは反対の位置に移動した状態で、言い換えると保持用受板２３２や切断用台２２１がフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の位置を越えた状態で、図８に記載の上下機構２４４により退避台２１２を上昇する。この動作により図１１に記載のように、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０が保持用受板２３２と押圧板２３４との間に入り込み、またフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０が切断用台２２１の切断穴２２２と支持手段２２８の切断刃２２３との間に入り込む。
次に端部処理装置２１０を矢印１３２の方に少し移動することにより、切断処理部２２０の支持手段２２８の側面で、荷物集合体２０の最表面側フィルム２５に対向するフィルム４０を最外周巻付け面２６に押付けることができる。この結果、フィルムロール３０より引き出されたフィルム４０を、対向する荷物集合体２０の最表面側フィルム２５に密着することができる。切断刃２２３に対する荷物集合体２０の側が最表面側フィルム２５に密着して固定され、切断刃２２３に対するフィルムロール３０の側が保持用受板２３２と押圧板２３４とにより、固定されるので、切断刃２２３を切断穴２２２の方に操作軸２２６により移動することにより、フィルム４０正確にしかも安定して切断される。切断刃２２３に対して荷物集合体２０の側は、フィルム４０のよる巻き付けの最終部分４１として荷物集合体２０の最表面側フィルム２５のさらに外側に保持される。上記保持部２３０で挟まれた部分は、次の荷物集合体２０における、フィルム巻付け開始端４４となる。フィルムロール３０や保持部２３０、切断処理部２２０は、この後退避ライン７０から外に移動して退避状態となる。しかし、フィルムロール３０と保持部２３０とは連携して移動し、退避中もフィルムロール３０と保持部２３０は一定の距離関係を維持し、保持部２３０はフィルム巻付け開始端４４の保持状態を維持する。次に、新しい荷物集合体２０が移動してきて停止すると、新しい荷物集合体２０への巻付け開始動作が開始される。この動作は、図３から図６を用いて説明したとおりである。
一方保持用受板２３２と押圧板２３４とにより挟み込まれたフィルム巻付け開始端４４は、次の荷物集合体２０の巻き付けのためのフィルム巻付け開始端４４となる。フィルムロール３０と保持部２３０とは互いに連携して、図３に記載の退避位置に移動し、次の荷物集合体２０が搬送されてくるのを待つ。
図７に基づいて説明した作用効果は、基本的には、図１１に関しても同じである。図７の密着用突起２２７の作用効果が、図1１では支持手段２２８により発生される。
６．図１から図１１に記載の実施例の特徴と作用効果の説明
図１から図１１を用いて、ラップフィルム巻付け装置１００の実施例を説明した。上記実施例の特徴及び作用効果を整理すると以下のようになる。
〔特徴１〕
特徴１は、複数個の荷物１０を有する荷物集合体２０の外周面２２に巻付けるためのフィルム４０を供給するフィルムロール３０と、フィルムロール３０を荷物集合体２０の外周面２２に沿って移動するためのフィルムロール移動装置１２０と、フィルムロール３０から供給されたフィルム４０における外周面２２への巻付けのための開始端となるフィルム巻付け開始端４４を保持する端部処理装置２１０と、を備え、
端部処理装置２１０は、荷物集合体２０を搬送する搬送装置１６の両サイドの内の一方側１７に設けられ、
端部処理装置２１０は、フィルム巻付け開始端４４を挟み込んで保持するための保持部２３０を有し、
荷物集合体２０が搬送装置１６により搬送されてくる状態では、端部処理装置２１０は、保持部２３０を一方側１７における設定された退避ライン７０よりも外側に移動して退避し、
荷物集合体２０にフィルム４０の巻付けを開始する巻付け開始状態では、端部処理装置２１０はフィルム巻付け開始端４４を保持する保持部２３０を、退避ライン７０を越えて、退避ライン７０の内側方向である、荷物集合体２０の外周面２２に向けて移動して、フィルム巻付け開始端４４を荷物集合体２０の外周面２２に近接して保持し、
巻付け開始状態ではまた、フィルムロール移動装置１２０はフィルムロール３０を荷物集合体２０の外周面２２に沿って移動し、
フィルムロール３０が荷物集合体２０の外周面２２に沿って一周した状態で、フィルムロール移動装置１２０は、保持部２３０における荷物集合体２０の反対側を通るように、フィルムロール３０を移動し、
フィルムロール３０が保持部２３０における荷物集合体２０の反対側を越えて移動した状態で、端部処理装置２１０の保持部２３０が、挟み込んでいたフィルム巻付け開始端４４を開放し、さらに保持部２３０を上下方向にフィルム４０の幅の長さを越えて移動し、さらに端部処理装置２１０は保持部２３０を設定された退避ライン７０を越えて一方側１７に於ける外側に移動して保持する、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置１００、である。
〔特徴１の作用効果〕
搬送されてきた荷物集合体２０にフィルム４０を自動的に巻付けることが可能なラップフィルム巻付け装置１００を得ることは、作業の効率向上の観点から大変重要である。しかし作業員が傍にいて、フィルム４０による荷物集合体２０の巻付け開始や巻付け終了の作業を行っているのが現状である。荷物集合体２０は、複数個の荷物１０を重ねて、多くの場合は、多数の荷物１０を重ねて作られる。このため荷物１０がずれたり、崩れたりし易い。これを防ぐために荷物集合体２０の外周面２２にフィルム４０を幾重にも巻付けて補強される。
フィルム４０による補強をこれから開始することになる巻き始め時点では、荷物１０が最もずれ易く、また崩れ易い。特徴１では、フィルム巻付け開始端４４を新しい荷物集合体２０における外周面２２に近接して配置し、さらにフィルムロール３０を新しい荷物集合体２０の外周面２２に沿って移動する。フィルム４０による巻き始め時点、すなわちフィルムロール３０が回転を始め、フィルムロールフィルムロール３０からフィルム４０が引き出される最初の状態では、フィルム４０の張力は安定しない。前記張力が色々変化する状態である。このような巻き始めの状態でのフィルム４０の張力は、特徴１では、荷物集合体２０に作用するのではなく、フィルム巻付け開始端４４を保持している保持部２３０に作用する。もちろんフィルムロール３０は荷物集合体２０の外周面２２に沿って移動するので、外周面２２の角を通過した状態では、フィルム４０の張力が、荷物集合体２０を構成する荷物１０に作用する。しかし巻き始め状態と比較すると、フィルムロール３０の回転は安定しており、フィルム４０の張力は安定している。このため、フィルム４０の張力のピーク値を低くすることができる。例えばフィルム４０を円軌道で移動させた場合、荷物集合体２０の断面が四角形であるとすると、四角形の角に大きな力が加わり、荷物１０がずれたり崩れたりする可能性が高くなる。
荷物集合体２０の外周面２２を一周するためには、フィルムロール３０は移動方向を変えるので、フィルムロール３０が移動を開始した後、フィルム４０の張力は荷物集合体２０に加わることになる。しかし荷物集合体２０の外周面２２に沿ってフィルムロール３０を移動することにより、フィルムロール３０からのフィルム４０の引出し速度を安定化することができる。このためフィルム４０の張力を小さい状態に維持することが可能となる。
フィルムロール３０が、荷物集合体２０の外周面２２に沿って一周して、端部処理装置２１０の保持部２３０における、荷物集合体２０の反対側を越えて、フィルムロール３０が移動した状態で、保持部２３０が挟み込んでいたフィルム４０のフィルム巻付け開始端４４を開放し、端部処理装置２１０の保持部２３０を、退避ライン７０の外に退避させる。フィルム巻付け開始端４４に、新たにフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０が密着することで、両フィルム間の空気が排除されて吸着する。このため、荷物集合体２０に大きな力が加わることが無い。このため、安定した状態で自動的に荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付けを行うことができる。
〔特徴２〕
特徴２は、特徴１のラップフィルム巻付け装置１００において、
端部処理装置２１０は、保持部２３０に加えて、保持部２３０に並べて配置された、フィルム４０を切断するための切断処理部２２０を、有しており、
さらに保持部２３０はフィルムロール３０に近い側に設けられ、また切断処理部２２０はフィルムロール３０から遠い側に設けられている、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置１００、である。
〔特徴２の作用効果〕
搬送されてきた荷物集合体２０に対するフィルム４０の巻付け作業が終了した後、新たな荷物集合体２０に対する巻付け作業をスムーズに開始できることが、巻付け作業の自動化において大変重要である。特徴２では、保持部２３０と切断処理部２２０とを、並べて配置するとともに、保持部２３０をフィルムロール３０に近い側に設け、切断処理部２２０をフィルムロール３０から遠い側に設けている。このようにすることで、保持部２３０と切断処理部２２０とを、相互に助け合う状態で動作させることができるので、作業性が向上するだけでなく、作業に伴う動作を安定して行うことができる。
荷物集合体２０に対するフィルム４０の巻付け作業の終了時点で、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０を保持部２３０で保持することができ、これによりフィルム４０を固定することができる。このため切断処理部２２０による切断動作を安定して行うことができ、信頼性が向上する。一方保持部２３０は、並べて配置された切断処理部２２０で切断でき、保持部２３０の直後でフィルム４０を切断できる。これによりフィルム巻付け開始端４４となる部分を正確に保持でき、次の作業に繋ぐことができる。
〔特徴３〕
特徴３は、特徴２のラップフィルム巻付け装置１００において、
端部処理装置２１０の保持部２３０は、保持用受板２３２と保持用受板２３２に向かって移動することによりフィルム４０を挟み込んで保持するための押圧板２３４とを有し、
端部処理装置２１０の切断処理部２２０は、切断穴２２２を備えた切断用台２２１と切断穴２２２に向かって移動することによりフィルム４０を挟み込んで切断するための切断刃２２３とを有し、
荷物集合体２０に対するフィルム４０による巻付け作業の終了時に、保持部２３０の保持用受板２３２と切断処理部２２０の切断用台２２１とが荷物集合体２０の外周面２２に向かって移動し、外周面２２の近傍で保持用受板２３２と切断用台２２１とが上下方向に移動して、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の最終部分４１と荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられたフィルム４０の内の最表面側フィルム２５との間に保持用受板２３２と切断用台２２１とを入り込ませ、
押圧板２３４が保持用受板２３２に向かって移動することによりフィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の最終部分４１の内のフィルムロール３０に近い部分を保持し、
切断処理部２２０が切断刃２２３を切断用台２２１の切断穴２２２に向かって移動し、切断穴２２２と切断刃２２３との間にフィルム４０の最終部分４１における、保持部２３０よりもフィルムロール３０から遠い位置の最終部分４１を挟み込んで切断し、
その後、フィルムロール３０および保持部２３０、切断処理部２２０を、一方側１７の方向において設定された退避ライン７０よりも外に移動して保持する、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置１００、である。
〔特徴３の作用効果〕
搬送されてくる荷物集合体２０のフィルム４０による巻付け作業をラップフィルム巻付け装置１００により自動的にしかも安定して行うには、フィルム４０による巻付け作業の終了時点での処理作業がたいへん重要となる。具体的には、フィルム４０の最終部分における切断作業やフィルム巻付け開始端４４となる部分の保持作業が正確に行うわれることが重要である。このため特徴３では、端部処理装置２１０の保持部２３０の保持用受板２３２と切断処理部２２０の切断用台２２１とが、互いに連動して荷物集合体２０の外周面に向かって移動する。さらに上下方向に移動することにより、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０の最終部分と荷物集合体２０の外周面２２に巻付けられたフィルム４０の内の最表面側フィルム２５との間に、保持用受板２３２と切断用台２２１との両方を入り込ませる。こうすることにより、端部処理装置２１０が有する保持部２３０による保持作業と切断処理部２２０による切断作業とが互いに相乗効果を発揮する。
荷物集合体２０の外周面２２に巻付けるフィルム４０は、互いの間に空気が存在しない状態とすることにより、大気圧により密着する。このためフィルム４０は薄く、またたいへん柔らかい性質を有している。このような柔らかい性質を持つフィルム４０を正確に切断するためには固定することがたいへん重要となる。さらにフィルムロール３０は、巻付け作業においてフィルム４０に掛かる張力を小さくするために、小さい力でフィルム４０をフィルムロール３０から引き出すことができる。このためフィルム４０が固定されていない状態で切断刃２２３による押圧により切断しようとすると、フィルムロール３０からフィルム４０が引き出される状態となり、正確な切断が困難となる。特徴３では、切断処理部２２０に対するフィルムロール３０の側が固定されるので、正確にしかも安定して切断作業を行うことができる。
詳述のとおり、フィルムロール３０から引き出されたフィルム４０を弱い力でしかも正確に切断できるので、切断刃２２３が切断用台２２１を押す力を小さくできる。このことにより、切断用台２２１を薄くできる。さらに保持用受板２３２と押圧板２３４との挟み込みの単位面積当たりの押圧力を小さくできる。このため保持用受板２３２を薄くできる。従ってフィルムロール３０から引き出された最終部分４１と、荷物集合体２０の外周面に巻付けられた最表面側フィルム２５との間を狭くできる。最終部分４１を荷物集合体２０の外周面に巻付けられた最表面側フィルム２５に密着させるうえで好ましい。
荷物集合体２０の外周面２２へのフィルム４０の巻付け開始状態においても、同様の効果が生じる。保持部２３０の保持用受板２３２を薄くできるだけでなく、押圧板２３４の厚さを薄くできる。従って図６で説明したごとく、フィルムロール３０が荷物集合体２０の外周面２２を一周した状態で、一周したフィルム４０と荷物集合体２０の外周面２２との間に、保持用受板２３２と押圧板２３４とが挟み込まれる状態となる。保持用受板２３２や押圧板２３４を薄くできることで、保持用受板２３２や押圧板２３４を一周したフィルム４０と荷物集合体２０の外周面２２との間から外し易くなる。また一周したフィルム４０と荷物集合体２０の外周面２２との間が狭くなる方向となる。このことにより、一周したフィルム４０のゆるみを少なくでき、巻付け開始作業がより安定化する。
〔特徴４〕
特徴４は、特徴３のラップフィルム巻付け装置１００において、
端部処理装置２１０は、切断用台２２１におけるフィルムロール３０とは反対側の位置に空間２２５を有し、さらに空間２２５に対向して移動する密着用突起２２７を備えており、
荷物集合体２０に対するフィルム４０による巻付け作業の終了時において、フィルム４０の最終部分と、巻付けられたフィルムにおける荷物集合体２０の最表面側フィルム２５と、の間に、保持用受板２３２と切断穴２２２を有する切断用台２２１とが入り込み込んだ前記状態で、端部処理装置２１０は密着用突起２２７を空間２２５に向けて移動し、フィルム４０の前記最終部分における切断用台２２１に対しフィルムロール３０とは反対側に位置する部分を、空間２２５を通して荷物集合体２０に巻付けられた記フィルム４０における最表面側フィルム２５に押付けて密着させる、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置１００、である。
〔特徴４の作用効果〕
特徴４では、フィルム４０の最終部分が切断刃２２３により切断されたときに、荷物集合体２０の外周面２２の最表面側フィルム２５に、切断刃２２３により切断された巻き終り部分を密着させることができる。前記切断された巻き終り部分を外周面２２の最表面側フィルム２５に密着させることにより、大気圧により、前記巻き終り部分が外周面２２の最表面側フィルム２５に密着した状態で維持される。大変簡単な構成で、荷物集合体２０の巻付け作業を終了することができる。さらに次の新たな荷物集合体２０に対する巻付け開始作業に、悪影響を及ぼすことが無い。
〔特徴５〕
特徴５は、特徴４のラップフィルム巻付け装置１００において、
荷物集合体２０はその水平面での断面が四角形の形状をなし、
荷物集合体２０のフィルム４０による巻付けを開始する状態において、荷物集合体２０の水平方向における前記四角形の外周面の内の第一辺の外周面ある第１外周面が、フィルムロール移動装置１２０が配置されている側に位置し、
フィルムロール移動装置１２０は、荷物集合体２０の搬送方向に沿う方向であるＸ方向１３１に沿ってフィルムロール３０を移動するＸ方向移動機構１３０と、荷物集合体２０の前記搬送方向を横切る方向に沿う方向であるＹ方向１７１にフィルムロール３０を移動するＹ方向移動機構１７０と、フィルムロール３０を上下方向であるＺ方向に移動するＸ方向移動機構１３０と、を有し、
荷物集合体２０へのフィルム４０の前記巻付け開始状態で、端部処理装置２１０はフィルム巻付け開始端４４を保持する保持部２３０を、退避ライン７０の外側から退避ライン７０を越えて荷物集合体２０の前記第１外周面の近傍に移動して、
フィルムロール移動装置１２０は、端部処理装置２１０の保持部２３０にフィルム巻付け開始端４４が保持された状態で、先ず前記第１外周面に沿う方向であるＸ方向１３１に沿ってフィルムロール３０をＸ方向移動機構１３０により移動し、次に前記第１外周面の端部で前記搬送方向を横切る方向であるＹ方向１７１に沿った荷物集合体２０の外周面である第２外周面に沿ってＹ方向移動機構１７０によりフィルムロール３０を移動し、次に荷物集合体２０の水平方向における前記外周面の内の前記第１外周面と対向する位置にある第３外周面に沿ってＸ方向移動機構１３０によりフィルムロール３０を移動し、その次の第４外周面に沿ってＸ方向移動機構１３０によりフィルムロール３０を移動して、再び前記第１外周面に沿う方向にフィルムロール３０を移動するときに、保持部２３０が有する押圧板２３４における保持用受板２３２の反対側の面をフィルムロール３０が移動し、
その後保持部２３０が挟み込んでいたフィルム巻付け開始端４４を開放し、
さらに押圧板２３４および保持用受板２３２を上下させて、押圧板２３４および保持用受板２３２をフィルム巻付け開始端４４とは対向しない位置まで移動し、さらに押圧板２３４および保持用受板２３２を、退避ライン７０を越えてフィルムロール３０の移動領域の外に退避させる、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置１００、である。
〔特徴５の作用効果〕
特徴５では、荷物集合体２０の水平方向における四角形の前記外周面のそれぞれの面に沿って、フィルムロール３０を移動するために、荷物集合体２０の搬送方向に沿った方向である前記Ｘ方向に沿って移動するＸ方向移動機構１３０と、前記搬送方向を横切る方向であるＹ方向１７１に沿ってフィルムロール３０を移動するＹ方向移動機構１７０と、フィルムロール３０を上下方向に移動するＺ方向移動機構１９０と、を備える。
特徴５では、このような構成により、荷物集合体２０の外周面２２を構成する各外周面に沿って、さらに各外周面に近い位置をフィルムロール３０の移動領域１２２とすることができる。フィルムロール３０の移動領域１２２と荷物集合体２０の外周面２２を構成する各外周面とが近くて、その間の距離が徹底していることにより、フィルムロール３０の移動速度の変化を抑制できる。完全にフィルムロール３０の移動速度が一定であれば、フィルムロール３０から引き出されるフィルム４０に加わる張力を一定にしかも小さい値に維持することができる。実際にはフィルムロール３０の移動速度が変化するが、その変化を従来の装置に比べて小さく抑えられる。このため荷物１０が積み上げられて構成された荷物集合体２０に加わる力を小さくできる。このため荷物集合体２０における荷物１０のずれや崩れを防止できる。
フィルムロール３０の移動速度が変化すると、フィルム４０を引き出すためのフィルムロール３０の回転むらが大きくなる。前記転むらによるフィルム４０のたわみが生じ易い。このためフィルムロール３０の回転を抑制するブレーキ力である回転抑制力を大きくすることが必要となる。従ってフィルムロール３０から引き出されるフィルム４０に加わる張力が大きくなる。上述した障害が起きやすくなる。第５の発明では、このような課題を解決できる。
〔特徴６〕
特徴６は、第３の発明のラップフィルム巻付け装置１００において、
荷物集合体２０の水平方向における断面が四角形の形状をなし、前記四角形の外周面の内の第１辺の外周面ある第１外周面が、フィルムロール移動装置１２０が配置されている側に位置し、
フィルムロール移動装置１２０は、荷物集合体２０の搬送方向に沿う方向であるＸ方向１３１に沿ってフィルムロール３０を移動するＸ方向移動機構１３０と、荷物集合体２０の前記搬送方向を横切る方向に沿う方向であるＹ方向１７１にフィルムロール３０を移動するＹ方向移動機構１７０と、フィルムロール３０を上下方向であるＺ方向に移動するＸ方向移動機構１３０と、を有し、
荷物集合体２０へのフィルム４０の巻付け作業の終了時において、フィルムロール３０が前記第１外周面を通り過ぎた状態で、フィルム４０を巻付けるためのフィルムロール３０の移動を停止し、
次に端部処理装置２１０の保持用受板２３２および切断用台２２１をフィルムロール３０より引き出されたフィルム４０における退避ライン７０とは反対側の面に対向するように移動し、
さらにフィルムロール３０より引き出されたフィルム４０を保持用受板２３２および押圧板２３４で挟み込んで保持し、
フィルムロール３０より引き出されたフィルム４０の内の切断用台２２１より荷物集合体２０に近い側のフィルム４０を、切断処理部２２０の側面で、外周面２２における最表面側フィルム２５に押圧して密着させる、とともに、フィルムロール３０より引き出されたフィルム４０を切断用台２２１および切断刃２２３で挟み込んで切断する、
ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置１００、である。
〔特徴６の作用効果〕
特徴６では、切断されたフィルム４０の切断位置より荷物集合体２０側に位置する巻付け部分の最終部分４１を、切断処理部２２０を荷物集合体２０の側へ移動することにより、簡単に巻き付けを終了している部分に密着させることができる。またフィルム４０の切断位置よりフィルムロール３０の側を、保持部２３０で保持し、反対の側である荷物集合体２０の側を外周面２２における最表面側フィルム２５に押圧して密着させるので、切断作業が容易である。さらにまた切断位置より荷物集合体２０側のフィルム４０である巻き付けられたフィルム４０の最終部分４１が密着するので、はがれにくく、必着状態が保持される。
１０・・・荷物、１４・・・パレット、１６・・・搬送用コンベア、２０・・・荷物集合体、２２・・・外周面、２５・・・最表面側フィルム、３０・・・フィルムロール、４０・・・フィルム、４１・・・最終部分、４４・・・フィルム巻付け開始端、４６・・・フィルム巻付け終了端、５０・・・回転軸、６０・・・回転軸受、６２・・・トルクブレーキ、７０・・・退避ライン、１００・・・ラップフィルム巻付け装置、１０２・・・底部、１０４・・・制御装置、１０６・・・電力供給装置、１２０・・・フィルムロール移動装置、１２２・・・移動領域、１２６・・・支持装置、１３０・・・Ｘ方向移動機構、１３１・・・Ｘ方向、１３２・・・矢印、１３３・・・矢印、１３４・・・ガイド、１４１・・・矢印、１７０・・・Ｙ方向移動機構、１７１・・・Ｙ方向、１７２・・・矢印、１７３・・・矢印、１９０・・・Ｚ方向移動機構、１９１・・・Ｚ方向、１９２・・・矢印、１９３・・・矢印、２１０・・・端部処理装置、２１２・・・退避台、２２０・・・切断処理部、２２１・・・切断用台、２２２・・・切断穴、２２３・・・切断刃、２２５・・・密着用空間、２２６・・・操作軸、２２７・・・密着用突起、２３０・・・保持部、受板２３２・・・保持用、２３４・・・押圧板、２３５・・・開口、・・・押圧軸２３６、２４０・・・支持機構、２４２・・・移動機構、２４４・・・上下機構。

Claims (6)

  1. 複数個の荷物を有する荷物集合体の外周面に巻付けるためのフィルムを供給するフィルムロールと、前記フィルムロールを前記荷物集合体の前記外周面に沿って移動するためのフィルムロール移動装置と、前記フィルムロールから供給された前記フィルムにおける前記外周面への巻付けのための開始端となるフィルム巻付け開始端を保持する端部処理装置と、を備え、
    前記端部処理装置は、前記荷物集合体を搬送する搬送装置の両サイドの内の一方側に設けられ、
    前記端部処理装置は、前記フィルム巻付け開始端を挟み込んで保持するための保持部を有し、
    前記荷物集合体が前記搬送装置により搬送されてくる状態では、前記端部処理装置は、前記保持部を前記一方側における設定された退避ラインよりも外側に移動して保持し、
    前記荷物集合体に前記フィルムの巻付けを開始する巻付け開始状態では、前記端部処理装置は前記フィルム巻付け開始端を保持する前記保持部を、前記退避ラインを越えて、前記退避ラインの内側方向である、前記荷物集合体の前記外周面に向けて移動して、前記フィルム巻付け開始端を前記荷物集合体の前記外周面に近接して保持し、
    前記巻付け開始状態では、前記フィルムロール移動装置は前記フィルムロールを前記荷物集合体の前記外周面に沿って移動し、
    前記フィルムロールが前記荷物集合体の前記外周面に沿って一周した状態で、前記フィルムロール移動装置は、前記保持部における前記荷物集合体の反対側を通るように、前記フィルムロールを移動し、
    前記フィルムロールが前記保持部における前記荷物集合体の反対側を越えて移動した状態で、前記端部処理装置の前記保持部が、挟み込んでいた前記フィルム巻付け開始端を開放し、さらに前記保持部を上下方向に前記フィルムの幅の長さを越えて移動し、さらに前記端部処理装置は前記保持部を設定された前記退避ラインを越えて前記一方側に於ける外側に移動して保持する、
    ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置。
  2. 請求項１に記載のラップフィルム巻付け装置において、
    前記端部処理装置は、前記保持部に加えて、前記保持部に並べて配置された、前記フィルムを切断するための切断処理部を、有しており、
    さらに前記保持部は前記フィルムロールに近い側に設けられ、また前記切断処理部は前記フィルムロールから遠い側に設けられている、
    ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置。
  3. 請求項２に記載のラップフィルム巻付け装置において、
    前記端部処理装置の前記保持部は、保持用受板と前記保持用受板に向かって移動することにより前記フィルムを挟み込んで保持するための押圧板とを有し、
    前記端部処理装置の前記切断処理部は、切断穴を備えた切断用台と前記切断穴に向かって移動することにより前記フィルムを挟み込んで切断するための切断刃とを有し、
    前記荷物集合体に対する前記フィルムによる巻付け作業の終了時に、前記保持部の前記保持用受板と前記切断処理部の前記切断用台とが前記荷物集合体の前記外周面に向かって移動し、前記外周面の近傍で前記保持用受板と前記切断用台とが上下方向に移動して、前記フィルムロールから引き出された前記フィルムの最終部分と前記荷物集合体の前記外周面に巻付けられた前記フィルムの内の最表面側フィルムとの間に前記保持用受板と前記切断用台とを入り込ませ、
    前記押圧板が前記保持用受板に向かって移動することにより前記フィルムロールから引き出された前記フィルムの前記最終部分の内の前記フィルムロールに近い部分を保持し、
    前記切断処理部が前記切断刃を前記切断用台の前記切断穴に向かって移動し、前記切断穴と前記切断刃との間に前記フィルムの前記最終部分における、前記保持部よりも前記フィルムロールから遠い位置の前記最終部分を挟み込んで切断し、
    その後、前記フィルムロールおよび前記保持部、前記切断処理部を、前記一方側の方向において設定された前記退避ラインよりも外に移動して保持する、
    ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置。
  4. 請求項３に記載のラップフィルム巻付け装置において、
    前記端部処理装置は、前記切断用台における前記フィルムロールとは反対側の位置に空間を有し、さらに前記空間に対向して移動する密着用突起を備えており、
    前記荷物集合体に対する前記フィルムによる巻付け作業の終了時において、前記フィルムの前記最終部分と、巻付けられた前記フィルムにおける前記荷物集合体の前記最表面側フィルムと、の間に、前記保持用受板と前記切断穴を有する前記切断用台とが入り込み込んだ前記状態で、前記端部処理装置は前記密着用突起を前記空間に向けて移動し、前記フィルムの前記最終部分における前記切断用台に対し前記フィルムロールとは反対側に位置する部分を、前記空間を通して前記荷物集合体に巻付けられた前記フィルムにおける最表面側フィルムに押付けて密着させる、
    ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置。
  5. 請求項４に記載のラップフィルム巻付け装置において、
    前記荷物集合体はその水平面での断面が四角形の形状をなし、
    前記荷物集合体の前記フィルムによる巻付けを開始する状態において、前記荷物集合体の水平方向における前記四角形の外周面の内の第一辺の外周面ある第１外周面が、前記フィルムロール移動装置が配置されている側に位置し、
    前記フィルムロール移動装置は、前記荷物集合体の搬送方向に沿う方向であるＸ方向に沿って前記フィルムロールを移動するＸ方向移動機構と、前記荷物集合体の前記搬送方向を横切る方向に沿う方向であるＹ方向に前記フィルムロールを移動するＹ方向移動機構と、前記フィルムロールを上下方向であるＺ方向に移動するＸ方向移動機構と、を有し、
    前記荷物集合体への前記フィルムの前記巻付け開始状態で、前記端部処理装置は前記フィルム巻付け開始端を保持する前記保持部を、前記退避ラインの外側から前記退避ラインを越えて前記荷物集合体の前記第１外周面の近傍に移動して、
    前記フィルムロール移動装置は、前記端部処理装置の前記保持部に前記フィルム巻付け開始端が保持された状態で、先ず前記第１外周面に沿う方向である前記Ｘ方向に沿って前記フィルムロールを前記Ｘ方向移動機構により移動し、次に前記第１外周面の端部で前記搬送方向を横切る方向である前記Ｙ方向に沿った前記荷物集合体の外周面である第２外周面に沿って前記Ｙ方向移動機構により前記フィルムロールを移動し、次に前記荷物集合体の水平方向における前記外周面の内の前記第１外周面と対向する位置にある第３外周面に沿って前記Ｘ方向移動機構により前記フィルムロールを移動し、その次の第４外周面に沿って前記Ｘ方向移動機構により前記フィルムロールを移動して、再び前記第１外周面に沿う方向に前記フィルムロールを移動するときに、前記保持部が有する前記押圧板における前記保持用受板の反対側の面を前記フィルムロールが移動し、
    その後前記保持部が挟み込んでいた前記フィルム巻付け開始端を開放し、
    さらに前記押圧板および前記保持用受板を上下させて、前記押圧板および前記保持用受板を前記フィルム巻付け開始端とは対向しない位置まで移動し、さらに前記押圧板および前記保持用受板を、前記退避ラインを越えて前記フィルムロールの移動領域の外に退避させる、
    ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置。
  6. 請求項３に記載のラップフィルム巻付け装置において、
    前記荷物集合体の水平方向における断面が四角形の形状をなし、前記四角形の外周面の内の第１辺の外周面ある第１外周面が、前記フィルムロール移動装置が配置されている側に位置し、
    前記フィルムロール移動装置は、前記荷物集合体の搬送方向に沿う方向であるＸ方向に沿って前記フィルムロールを移動するＸ方向移動機構と、前記荷物集合体の前記搬送方向を横切る方向に沿う方向であるＹ方向に前記フィルムロールを移動するＹ方向移動機構と、前記フィルムロールを上下方向であるＺ方向に移動するＸ方向移動機構と、を有し、
    前記荷物集合体への前記フィルムの巻付け作業の前記終了時において、前記フィルムロールが前記第１外周面を通り過ぎた状態で、前記フィルムを巻付けるための前記フィルムロールの移動を停止し、
    次に前記端部処理装置の前記保持用受板および前記切断用台を前記フィルムロールより引き出された前記フィルムにおける前記退避ラインとは反対側の面に対向するように移動し、
    さらに前記フィルムロールより引き出された前記フィルムを前記保持用受板および前記押圧板で挟み込んで保持し、
    前記フィルムロールより引き出された前記フィルムの内の前記切断用台より前記荷物集合体に近い側の前記フィルムを、前記切断処理部の側面で、前記外周面における最表面側フィルムに押圧して密着させる、とともに、前記フィルムロールより引き出された前記フィルムを前記切断用台および前記切断刃で挟み込んで切断する、
    ことを特徴とするラップフィルム巻付け装置。
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